Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置
快速生成树rstp配置实验总结
快速生成树rstp配置实验总结快速生成树（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种用于构建以太网的冗余拓扑的协议。
它是IEEE 802.1w标准中定义的一种快速生成树协议，相对于传统的生成树协议STP（Spanning Tree Protocol），RSTP具有更快的收敛时间和更高的效率。
在进行RSTP配置实验之前，首先需要了解RSTP的基本原理和工作方式。
RSTP通过选择一个主端口和备用端口来构建快速生成树，主端口用于转发数据，备用端口则处于阻塞状态以备份主端口。
当主端口发生故障或链路出现变化时，备用端口会迅速切换为主端口，以保证网络的连通性和冗余。
RSTP通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来交换拓扑信息，并利用端口优先级和端口状态来选择主备端口。
在实际配置过程中，首先需要确保网络中的所有交换机都支持RSTP 协议。
然后，通过登录交换机的管理界面或命令行界面，进入交换机的配置模式。
接下来，按照以下步骤进行RSTP配置：1. 配置全局RSTP参数：设置全局RSTP参数，包括优先级、Hello 时间和最大转发延迟等。
优先级用于选择根交换机，Hello时间用于控制BPDU消息的发送频率，最大转发延迟用于控制端口状态的转换速度。
2. 配置端口RSTP参数：对每个端口进行RSTP参数的配置，包括端口优先级、端口类型和端口状态等。
端口优先级用于选择主备端口，端口类型可以设置为指定端口、非指定端口或备用端口，端口状态可以设置为指定端口、非指定端口、备用端口、阻塞端口或禁用端口。
3. 配置RSTP实例：将交换机的端口划分为多个RSTP实例，可以根据网络的需求进行相应的配置。
每个RSTP实例都有一个唯一的标识符，用于区分不同的实例。
4. 配置RSTP根交换机：选择一个交换机作为RSTP的根交换机，根交换机具有最高的优先级，负责控制整个网络的拓扑。
cisco实验七 生成树配置
实验七生成树配置一、实验目的理解快速生成树协议RSTP的配置及原理。
二、实验课时2课时三、实验条件两台交换机、网线、控制线、计算机四、实验步骤步骤1：在每台交换机上开启生成树协议．例如对SwitchA做如下配置SwitchA#configure terminal ！进入全局配置模式SwitchA(config)#spanning-tree ！开启生成树协议SwitchA(config)#end步骤2：验证生成树协议已经开启SwitchA#show spanning-tree ！显示交换机生成树的状态SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 ！显示交换机接口fastthernet 0/1的状态SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/2 ！显示交换机接口fastthernet 0/2的状态步骤3：设置生成树模式SwitchA(config)#spanning-tree rstp ！设置生成树模式为802.1W步骤4：验证生成树协模式为802.1WSwitchA#show spanning-tree步骤5：设置交换机的优先级SwitchA(config)#spanning-tree priority 8192 ！设置交换机SwithA的优先级为8192 步骤6：验证交换机SwithA的优先级SwitchA#show spanning-tree步骤7：综合验证测试１. 验证交换机SwitchB的端口１和２的状态SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 ！显示SwitchB的端口fastthernet 0/1的状态SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2！显示SwitchB的端口fastthernet 0/２的状态2. 如果SwitchA与SwitchB的端口F0/1之间的链路down掉，验证交换机SwitchB的端口２的状态，并观察状态转换时间SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2！显示SwitchB的端口fastthernet 0/２的状态3. 如果SwitchA与SwitchB之间的一条链路down掉（如拔掉网线），验证交换机PC1与PC2仍能互相ping通，并观察ping的丢包情况。
RSTP协议解析快速生成树协议的工作原理与性能优化
RSTP协议解析快速生成树协议的工作原理与性能优化RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），即快速生成树协议，是一种网络协议，用于在以太网网络中构建一个无环的拓扑结构，以避免数据包的循环传输。
本文将对RSTP协议的工作原理进行解析，并探讨如何优化性能。
一、RSTP协议的工作原理RSTP协议基于STP（Spanning Tree Protocol）协议，并作出了一些改进。
它通过端口状态的转换来快速收敛网络，并在拓扑发生改变时进行快速重新计算生成树。
RSTP协议中的端口状态包括以下几种：1. Disabled：端口被禁用，不参与生成树计算；2. Blocking：端口阻塞，不转发数据帧，但仍接收BPDU（Bridge Protocol Data Units）；3. Listening：端口监听，不转发数据帧，但接收BPDU，并进行协议的交互；4. Learning：端口学习，不转发数据帧，但接收BPDU，并记录MAC地址到端口的映射关系；5. Forwarding：端口转发，转发数据帧。
RSTP协议中使用的BPDU消息包含以下信息：1. Root ID：根桥的标识，由优先级和MAC地址组成；2. Bridge ID：交换机的标识，由优先级和MAC地址组成；3. Path Cost：路径开销，用于计算生成树；4. Port ID：端口的标识，用于在交换机上唯一标识端口。
RSTP协议的工作原理大致分为以下几个步骤：1. 选举根桥：交换机发送BPDU消息，根据Root ID和Bridge ID进行选举，选出拓扑中的根桥；2. 选举指定端口：交换机的端口根据BPDU消息中的Path Cost和Port ID进行选择，选出指定端口；3. 计算生成树：交换机根据根桥和指定端口信息生成生成树，将端口状态转换为相应的状态；4. 收敛网络：当拓扑发生改变时，交换机进行快速重新计算生成树，以保证网络的正常运行。
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) 是一种用于局域网中的快速生成树协议。
它的主要目标是在网络拓扑发生变化时，实现快速的收敛和恢复，以确保数据的正常传输。
本文将深入探讨RSTP协议，包括其原理、特点以及快速收敛和恢复的机制。
一、RSTP协议原理与特点RSTP是基于Spanning Tree Protocol (STP) 的改进版，它在STP的基础上进行了优化，以提高网络的收敛速度和性能。
RSTP协议的主要原理是通过在网络中选择一条主干路径（Root Path）和多个备选路径（Alternate Path），以实现冗余和负载均衡。
它引入了新的端口状态，包括Discarding、Learning、Forwarding三个状态，以提高网络的收敛性能。
RSTP协议的特点包括：1. 快速收敛：RSTP协议通过链路状态变化的感知和决策机制，可以更快地收敛网络拓扑。
当网络中的链路发生变化时，RSTP能够快速重新计算生成树，并调整端口状态，以确保数据的正常传输。
2. 支持快速下线检测：RSTP协议引入了BPDU Guard机制，用于快速检测并禁用非法的下线连接。
当RSTP交换机接收到非法的BPDU 帧时，它会立即将相应的端口置为锁定状态，以防止环路的产生。
3. 多实例支持：RSTP协议支持多实例的特性，可以同时运行多个生成树实例。
这使得RSTP可以应对复杂的网络环境，并提供更灵活和可靠的拓扑改变和收敛机制。
二、RSTP的快速收敛机制RSTP协议的快速收敛机制主要包括以下几个方面：1. 快速端口切换：当网络中的某个端口出现链路故障时，RSTP能够快速检测到变化，并将其切换到备选路径上。
这样，数据包可以立即沿新的路径传输，无需等待生成树重新计算。
2. Proposal/Agreement机制：RSTP使用Proposal/Agreement机制来加快收敛速度。
RSTP快速生成树协议配置实验
快速生成树配置实验目的：将两处的计算机网络通过两台交换机互联组成一个内部网络，为了提高网络的可靠性，用2条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，既提高网络安全性又避免环路。
实验内容：一、拓补图将PC1接入交换机SW1的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.1/24将PC2接入交换机SW2的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.2/24将PC3接入交换机SW3的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.3/24交换机SW1的f0/1口与SW2的f0/1口相连交换机SW2的f0/2口与SW3的f0/1口相连交换机SW3的f0/2口与SW1的f0/2口相连二、代码：1、交换机SW1配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096Switch(config)#end2、交换机SW2配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192Switch(config)#end2、交换机SW3配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768Switch(config)#end三、配置结果Switch#show spanning-tree（SW1）Switch#show spanning-tree（SW2）Switch#show spanning-tree（SW3）以上配置完成后结果，三台PC机可互相访问进入SW3配置界面将SW3与SW1连接的f0/2端口禁用（假设线路中有一根无法使用），三台PC机仍可互相访问Switch(config)#int f0/2Switch(config-if)#shutdown。
实验13 快速生成树协议RSTP
实验十三快速生成树协议RSTP实验名称快速生成树协议RSTP。
实验目的理解生成树协议的配置及原理。
实现功能使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
实验设备锐捷S2126（或S3550）交换机2台，网线4根。
实验步骤1.用2根网线从交换机（除了1和2号端口）分别连到2台计算机，这两台计算机的IP地址设为同一个网段地址。
2.连到交换机1，对交换机1进行配置。
3.对交换机1开启生成树协议。
configure terminal(进入交换机全局配置模式)spanning-tree(开启生成树协议)spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W)spanning-tree priority 8192(设置此交换机的生成树优先级为8192)endshow spanning-tree(显示交换机生成树的状态)StpVersion : RSTPSysStpStatus : EnabledBaseNumPorts : 24MaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops : 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBridgeAddr : 00d0.f8b8.1c5bPriority : 8192TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:7m:24sTopologyChanges : 0DesignatedRoot : 200000D0F8B81C5BRootCost : 0RootPort : 0freezing1#4.连到交换机2，对交换机2进行配置。
5.对交换机2开启生成树协议。
rstp 协议 原理
rstp 协议原理rstp协议原理引言RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是一种用于局域网中生成树算法的协议，它的出现解决了STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的收敛速度慢的问题，提高了网络的可用性和可靠性。
本文将介绍RSTP协议的原理和工作机制。
一、STP协议的问题STP协议是一种用于防止网络环路产生的协议，通过生成树算法选举出一条主路径，并将其他冗余路径进行阻塞。
然而，STP协议在网络拓扑发生变化时，需要重新计算生成树，这个过程称为收敛。
STP协议的收敛速度较慢，可能需要数十秒甚至几分钟的时间，这会导致网络中断和数据丢失。
二、RSTP协议的改进为了提高STP协议的收敛速度，RSTP协议引入了以下几个改进：1. 状态机RSTP协议引入了端口状态机，将端口的状态划分为以下几种：指定端口、根端口、备选端口、替代端口等。
每个端口在不同状态下具有不同的功能和行为，从而加快了生成树的收敛速度。
2. 端口类型RSTP协议定义了三种端口类型：根端口、指定端口和替代端口。
根端口是与根桥相连的端口，指定端口是与非根桥相连的端口，替代端口是在多个备选端口中选出的备份端口。
通过合理配置端口类型，可以提高生成树的收敛速度。
3. 快速收敛机制RSTP协议引入了快速收敛机制，通过在端口状态变化时发送BPDU （Bridge Protocol Data Unit）消息，快速通知网络中的其他设备，从而加快网络的收敛速度。
此外，RSTP协议还支持BPDU的代理转发功能，减少了网络中BPDU消息的传输量，提高了网络的可用性。
4. 端口优先级RSTP协议引入了端口优先级的概念，通过调整端口的优先级，可以控制生成树中的主路径，从而提高网络的负载均衡性和可靠性。
三、RSTP协议的工作流程RSTP协议的工作流程可以概括为以下几个步骤：1. 桥选举RSTP协议通过比较桥的优先级和MAC地址来选举出一台根桥，其他桥将成为非根桥。
rstp 协议 原理
rstp 协议原理RSTP协议原理RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是一种用于构建网络拓扑的协议，它是STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的改进版本。
RSTP协议通过快速收敛的方式，提供了更快的网络恢复速度和更高的网络可靠性。
RSTP协议的主要原理是通过端口状态的变化来实现快速收敛。
在STP中，当网络拓扑发生变化时，需要等待一段时间（通常为30秒）才能完成重新计算生成树。
而RSTP协议引入了端口状态的概念，将端口分为指定端口（Designated Port）、根端口（Root Port）、非指定端口（Non-Designated Port）等几种状态，从而实现了更快的收敛。
RSTP协议的工作原理如下：1.选举根桥：网络中的所有交换机首先通过比较桥优先级和桥MAC 地址来选举出一个根桥。
选举规则是优先级越低、MAC地址越小的交换机越有可能成为根桥。
2.选举根端口：每个交换机都通过比较到达根桥的路径成本来选举根端口。
路径成本是根据链路带宽计算得出的，带宽越大，路径成本越低，优先级越高。
选举规则是路径成本越低的端口越有可能成为根端口。
3.选举指定端口：在每个交换机上，除了根端口外，还会选举出一个或多个指定端口。
指定端口是指与根桥相连的最短路径上的端口。
选举规则是路径成本越低的端口越有可能成为指定端口。
4.选举非指定端口：在每个交换机上，除了根端口和指定端口外，剩下的端口都被称为非指定端口。
非指定端口是指与根桥相连的非最短路径上的端口。
非指定端口的存在是为了避免网络出现环路。
5.端口状态转换：当网络中的拓扑发生变化时，RSTP协议会根据端口的状态进行相应的转换。
当一个端口的状态发生变化时，RSTP协议会通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来通知其他交换机。
其他交换机收到BPDU消息后，会根据收到的信息更新自己的端口状态，从而实现快速收敛。
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Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置
实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置
一、相关知识介绍
1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个
端口为根的生成树，避免环路。
二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。
2、根网桥的选择流程：
（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。
（2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。
（3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。
（4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。
其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。
3、RSTP 协议原理
STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。
STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛
的速度。
（1）RSTP 5种端口类型
STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根
端口、指定端口等等）。
在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。
RSTP有五种端口类型。
根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。
生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。
1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。
请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。
按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。
2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。
假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。
图8-16 RSTP根端口
图8-17 指定端口的选择
3）替换端口
如果一个端口收到另外一个网桥的更好的BPDU，但不是最好的，那么这个端口成为替换端口，如图8-18所示。
对于SW-2来说，端口P3收到的BPDU比自己优先，自己为次优先，P3为替换端口。
4）备份端口
如果一个端口收到同一个网桥的更好BPDU，那么这个端口成为备份端。
当两个端口被一个点到点链路的一个环路连在一起时，或者当一个交换机有两个或多个到共享局域网段的连接时，一个备份端口才能存在。
如图8-19所示，SW-1的P1和P2口同时接入到以太网的同一网段，P1为指定端口，P2 优先级低，则P2端口为备份端口。
图8-18 替换端口的选择
图8-19 备份端口的选择5）禁用端口
在快速生成树协议应用的网络运行中不担当任何角色。
4 RSTP配置命令介绍
PVST是Cisco私有的，为每个VLAN构造一棵生成树
（1）启用生成树
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list （2）设置根网桥
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary（
3）修改网桥的优先级
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority
（4）修改端口成本
Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost
（5）修改端口优先级
Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority
（6）配置上行速链路
配置上行速链路的作用：当接入层或汇聚层的。